[0001] Es gibt Verfahren zum Übertragen von Meßdaten, die über Datenübertragungskabel abgewickelt
werden, welche sich zwischen einer zentralen Auswerteeinheit und mehreren mit dieser
verbundenen Meßeinheiten erstrecken. In der Auswerteeinheit ist dann ein Multiplexer
vorgesehen, der zu vorgegebenen Zeitpunkten jeweils eine der Meßeinheiten mit einer
E/A-Schnittstelle der Auswerteeinheit verbindet.
[0002] Für viele Anwendungsfälle ist eine derartige Datenübertragung nicht einsetzbar, sei
es, weil die Abstände zwischen den Meßeinheiten und der zentralen Auswerteeinheit
zu groß sind, sei es deshalb, weil die Installation der verschiedenen Datenübertragungskabel
von den Kosten her oder von den hiermit verbundenen Belästigungen her nicht akzeptierbar
ist. Ein Beispiel hierfür ist die Fern-Verbrauchsablesung in schon existierenden Gebäuden.
Hier wäre es an sich sehr wünschenswert, die verschiedenen Verbrauchsmeßgeräte für
Wasser, Gas, Öl, Elektrizität, Wärme usw., die in den verschiedenen Wohneinheiten
eines Hauses an verschiedenen Stellen installiert sind, ablesen zu können, ohne einen
Zugang zu den einzelnen Meßstellen zu haben. Hier sind mit der Ablesung der Meßgeräte
hohe Personalkosten verbunden, insbesondere auch deshalb, weil in den meisten Ein-Personen-Haushalten
tagsüber niemand anzutreffen ist.
[0003] Man könnte nun daran denken, in denjenigen Fällen, in denen eine nachträgliche Installation
von Datenübertragungsleitungen ausscheidet, eine drahtlose Datenübertragung vorzusehen.
Hier ergibt sich aber das Problem, daß Funkfrequenzen nur in sehr begrenztem Umfange
zur Verfügung stehen, und darüber hinaus sind die für jeden Übertragungskanal notwendigen
Empfängerteile der Modems recht teuer. Für die Fernauslesung von Verbrauchsmeßgeräten
ist aber eine wichtige Forderung, daß die Kosten der Datenübertragung keinesfalls
über denjenigen der eigentlichen Meßdatenerfassung liegen dürfen.
[0004] In der bei der Formulierung des Oberbegriffes des Anspruches 1 berücksichtigten US-A-5
056 107 ist ein Verfahren zum Übertragen von Meßdaten von einer Vielzahl von Meßeinheiten
zu einer Auswerteeinheit beschrieben, bei welchem die Meßeinheiten zu auf Pseudo-Zufalls-Basis
vorgegebenen Zeitpunkten von ihnen zusammengestellte Datensätze an die Auswerteeinheit
übermitteln. Hierbei kann es zu Überlappungen zwischen den von verschiedenen Meßeinheiten
gleichzeitig gesendeten Datensätzen kommen. Um dieses Problem auszuräumen, wird in
der US-A-5 056 107 vorgeschlagen, der zentralen Auswerteeinheit mindestens zwei Empfangsstationen
zuzuordnen, welche die von den verschiedenen Meßeinheiten über die Funk-Datenübertragungsstrecke
gesandten Datensätze empfangen. Überlappen sich Datensätze, so wird der mit größerer
Feldstärke empfangene Datensatz übernommen, während der mit kleinerer Feldstärke einlaufende
Datensatz verworfen wird.
[0005] In der DE-A-31 19 119 ist ebenfalls ein Meßdaten-Übertragungsverfahren offenbart,
bei welchem eine Mehrzahl von Meßeinheiten Datensätze zu stochastisch festgelegten
Zeitpunkten aussendet. Überlappungen von Datensätzen werden entweder daran erkannt,
daß empfangene Impulse länger sind als bei nicht überlappenden Datensätzen, oder dadurch,
daß die Datensätze ein Prüfwort enthalten, anhand dessen die Richtigkeit der übertragenen
Daten erkannt werden kann, oder auch dadurch, daß man jeden Datensatz mehrmals hintereinander
überträgt und einen Datensatz nur dann übernimmt, wenn er mindestens zweimal unverändert
erhalten wurde.
[0006] Es wurde nun erkannt, daß eine große Anzahl derartiger Meßdaten-Übertragungsfälle,
insbesondere bei der Fernauslesung von Verbrauchsmeßgeräten, nur verhältnismäßig kleine
Datenmengen betreffen. Die zur Übertragung notwendigen Zeitspannen für eine Meßeinheit
können im Bereich von einigen 10 ms liegen. In diesem Falle kann man dann sämtliche
interessierenden Meßeinheiten auf einer gemeinsamen Arbeitsfrequenz senden lassen,
wobei den einzelnen Meßeinheiten stochastisch verteilte schmale Sendefenster zugeordnet
werden. Man kann dann für sämtliche Meßeinheiten eine einzige Auswerteeinheit vorsehen,
deren Empfangsteil auf die gemeinsame Arbeitsfrequenz abgestimmt ist. Da man bei den
oben genannten kurzen einzelnen Übertragungsperioden eine sehr große Anzahl von Zeitscheiben
pro Tag realisieren kann (einige Millionen), ist die Wahrscheinlichkeit, daß zwei
Meßeinheiten (von einer Gesamtzahl von 100 bis 1000 Einheiten wie sie typischerweise
für Verbrauchsablesung an Wohnkomplexen benötigt werden) zur gleichen Zeit senden,
sehr gering. Die kleine Anzahl auftretender Überlappungen in gleichzeitig von unterschiedlichen
Meßeinheiten gesendeten Datensätzen werden von der Auswerteeinheit erkannt und die
entsprechenden Signalfolgen werden verworfen.
[0007] Ein erfindungsgemäßes, im Anspruch 1 angegebenes Übertragungsverfahren läßt sich
somit mit geringem schaltungstechnischem Aufwand und sicher durchführen.
[0008] Geht man aus von einer Konstellation, wie sie für die Fernauslesung von Verbrauchsdaten
in Wohnblocks typisch ist, so reicht eine HF-Sendeleistung von 20 mW aus, was einer
Speiseleistung für die Betriebsschaltung von etwa 200 mW entspricht. Bei den genannten
kurzen Sendezeiten von grössenordnungsmäßig 10 ms ergeben sich damit insgesamt Stromverbrauchsdaten,
die bei Verwendung von Langzeitbatterien ein Arbeiten der Meßeinheit von typischerweise
10 Jahren ermöglicht. Damit ist die Zeit der Arbeitsfähigkeit der Funkübertragung
vergleichbar mit den Eichperioden der Meßeinheiten, so daß es ausreicht, diese in
Abständen von typischerweise etwa 10 Jahren insgesamt auszuwechseln.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
[0010] Gemäß Anspruch 2 werden Meßdaten von einer Meßstelle nur dann ausgesandt, wenn sich
diese in nennenswertem Maße gegenüber den zuletzt gesendeten Meßdaten geändert haben.
So kann z.B. für Wärmeverbrauchs-Meßeinheiten in der Sommerzeit, in der nicht geheizt
wird, für Tage und Wochen vollständig auf das Senden von Meßdaten verzichtet werden.
Hierdurch wird eine verlängerte Nutzungsdauer der Langzeitbatterie der Meßeinheit
erreicht.
[0011] An sich ist es bei der Übermittlung von Daten bekannt, aus den eigentlich zu übertragenden
Daten zusätzlich nach einem vorgegeben Algorithmus eine Prüfzahl oder ein Prüfbit
zu berechnen, das zusammen mit den Daten über die Übertragungsstrecke geleitet wird.
Am Empfangsende kann dann aus den eigentlichen Daten nochmals die Prüfzahl berechnet
werden und mit der übermittelten Prüfzahl verglichen werden. Stimmen beide Prüfzahlen
überein, war die Datenübertragung korrekt. Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 3 wird
diese an sich bekannte Prüfmethode dazu verwendet, auf einfache Weise Überlappungen
von Datensätzen zu bestimmen, denn beim zeitlichen Überlappen zwischen von verschiedenen
Meßeinheiten unabhängig gesendeten Datensätzen ergibt sich eine Gesamt-Signalfolge
mit einem völlig anderen Bitmuster, das im wesentlichen einer ODER-Verknüpfung der
beiden Einzel-Muster entspricht. Ist die zeitliche Verschiebung zwischen den beiden
Teil-Bitmustern groß, entspricht die am Ende der Gesamtfolge von der Auswerteeinheit
erkannte Prüfzahl, die zum zeitlich späteren Bitmuster gehört, nicht den insgesamt
zuvor erhaltenen Daten. Bei nur kleiner zeitlicher Verschiebung erhält man am Ende
der Gesamtfolge entweder überhaupt keine als solche erkennbare Prüfzahl mehr oder
aber eine Prüfzahl, die ebenfalls nicht zur vorhergehenden Datenfolge paßt.
[0012] Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist es zum einen möglich, die
zeitliche Entwicklung der Meßdaten zu verfolgen, zum anderen kann man auch aus der
Tatsache, daß für eine bestimmte Meßeinheit der zuletzt korrekt empfangene Meßdatensatz
schon lange zurückliegt, schließen, daß in der Meßeinheit selbst ein Fehler aufgetreten
ist.
[0013] Bei einem Verfahren gemäß Anspruch 5 ist auch über lange Zeiten hinweg gewährleistet,
daß die zeitliche Zuordnung der einlaufenden Meßdaten zeitlich korrekt ist.
[0014] Bei einem Vorgehen gemäß Anspruch 6 erhält man eine zusätzliche Möglichkeit der Fehlererkennung.
Prüfkriterien können z.B. bei Verbrauchsmeßeinheiten sein, daß die übertragenen Meßdaten
monoton anwachsen müssen. Die Übermittlung von Meßdaten, die kleiner sind als die
zuletzt korrekt übermittelten Meßdaten deuten auf einen Fehler hin. Man kann einen
von einer Meßstelle erhaltenen Datensatz aber nicht nur gegenüber zuvor übermittelten
Datensätzen der gleichen Meßstelle vergleichen, sondern auch mit Datensätzen anderer
Meßstellen, sofern ein sachlicher Zusammenhang besteht. Ergibt sich z.B. bei einem
Gebäudekomplex aus den übertragenen Datensätzen anderer Meßeinheiten, daß der Wärmeverbrauch
insgesamt stagniert (z.B. wegen ausgeschalteter Heizanlage) und steigt bei einer einzigen
Meßeinheit gemäß gemäß den übermittelten Datensätzen der Wärmeverbrauch trotzdem erheblich
an, so deutet dies entweder auf einen Fehler der Meßeinheit oder auf einen fehlerhaften
Installationsort derselben hin.
[0015] Gemäß Anspruch 7 kann man die auftretenden Fehler in der Auswerteeinheit speichern
und zur späteren Auswertung im Hinblick auf eine Fehlerbeseitigung bereithalten.
[0016] Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 wird erreicht, daß auf einfache
Weise unter Verwendung identischer Zufallsgeneratoren die stochastische Verteilung
der Sendezeitpunkte für die verschiedenen Meßeinheiten erhalten wird.
[0017] Dabei ist dann gemäß Anspruch 9 gewährleistet, daß auch durch die Identität der Zufallsgeneratoren
bzw. des in ihnen verwendeten Algorithmus bedingte Rest-Nichtzufälligkeiten in der
Sendezeitberechnung ausgeräumt sind. Als sich unkontrolliert ändernde physikalische
Variable können z.B. bei einem hochauflösenden Meßgerät die letzte oder die letzten
beiden Dezimalen des Meßwertes verwendet werden.
[0018] Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Figur 1:
- ein Blockschaltbild einer Anlage zur Messung des Wärmeverbrauchs in einem Gebäudekomplex;
- Figur 2:
- ein Flußdiagramm eines Prüfprogrammes, welches in einem Rechner einer Auswerteeinheit
der Anlage nach Figur 1 verwendet wird; und
- Figuren 3 und 4:
- zu Figur 1 ähnliche Blockschaltbilder, in denen abgewandelte Ausführungsformen für
eine Anlage zur Wärmeverbrauchsmessung in einem Gebäudekomplex wiedergegeben sind.
[0019] In Figur 1 ist mit 10 insgesamt eine Wärmeverbrauchs-Meßeinheit bezeichnet, die in
unregelmäßigen Abständen über eine Antenne 12 einen Datensatz abstrahlt, der folgenden
Aufbau aufweist: Blockanfangsmarke, Meßdaten (derzeitiger Stand der Wärme zählung),
Identifizierungsdaten (Nummer und gegebenenfalls Typ der Meßeinheit), Blockendemarke.
Diese Daten lassen sich bei einer typischen Wärmeverbrauchs-Meßeinheit in einem HF-Signalpaket
von etwa 10 ms Dauer unterbringen.
[0020] Das HF-Signalpaket wird von einer Antenne 14 aufgefangen, die zu einer im Gebäudekomplex
für einen Ableser zugänglichen Stelle aufgestellten Auswerteeinheit 16 gehört. Diese
demoduliert das HF-Signalpaket, prüft es und speichert die Wärmeverbrauchsdaten für
die Meßeinheit in einem zugeordneten Speicherfeld (RAM und/oder Festplatte), wie später
noch genauer beschrieben wird.
[0021] Die Meßeinheit 10 ist eine in sich autarke, nicht auf Strom aus dem elektrischen
Netz angewiesene Einheit, die am Heizkörper eines Zimmers einer Wohneinheit des Gebäudekomplexes
angebracht ist oder einem Warmwasserzähler für diese Wohneinheit zugeordnet ist.
[0022] Eine größere Anzahl weiterer Meßeinheiten, von denen eine symbolisch bei 10-i wiedergegeben
ist, sind an weiteren Stellen des Gebäudekomplexes verteilt installiert. Typischerweise
kann die Zahl insgesamt mit der Auswerteeinheit 16 zusammenarbeitender Meßeinheiten
10-i zwischen 20 und 1000 betragen.
[0023] Die Meßeinheit 10 enthält einen Temperatur-Sensor 18, der thermisch an den zugeordneten
Verbraucher angekoppelt ist. In einem Festwertspeicher 20 ist ein Identifizierungssignal
für die Meßeinheit 10 abgelegt, z.B. in Form einer dieser Meßeinheit zugeordneten
Nummer.
[0024] Ein Rechenkreis 22 intergriert das Ausgangssignal des Sensors 18 auf, gewichtet dieses
gegebenenfalls in vorgegebener Weise und setzt das so erhaltene Verbrauchswert-Meßsignal
mit dem vom Festwertspeicher 20 überstellten Identifizierungssignal sowie einer Blockanfangsmarke
und einer Blockendemarke zu einem Datensatz zusammen.
[0025] Der vom Rechenkreis jeweils bereitgestellte Datensatz wird an einen Speicher 24 weitergegeben,
der beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel jeweils um Mitternacht zum Einlesen
aktiviert wird.
[0026] Hierzu ist ein Uhrenbaustein 26 der Meßeinheit mit einem auf 24.00 Uhr programmierten
Schaltuhrkreis 28 verbunden, dessen Ausgangsklemme mit der Steuerklemme des Speichers
24 verbunden ist.
[0027] Durch das Ausgangssignal des Schaltuhrkreises 28 wird ferner ein Zufallsgenerator
30 angestoßen. Dieser erhält drei Eingangssignale, nämlich den Inhalt des Festwertspeichers
20, das durch einen Abschneidkreis 32 auf die letzte Stelle nach dem Komma reduzierte
Ausgangssignal des Sensors 18 sowie sein jeweiliges eigenes Ausgangssignal. Aus diesen
drei Signalen berechnet er nach einem vorgegebenen Algorithmus einen Satz zufällig
über einen vollen Tag verteilter Sendezeiten. Für das hier betrachtete Ausführungsbeispiel
sei angenommen, daß pro Tag 6 Sendezeiten gewünscht werden, deren mittlerer Abstand
somit 4 Stunden beträgt.
[0028] Die sechs Sendezeiten werden am Ausgang für einen zweiten Schaltuhrkreis 34 bereitgestellt,
der zusätzlich die vom Uhrenbaustein 26 bereitgestellte Tageszeit erhält.
[0029] Stimmt die momentane Tageszeit mit einer vom Zufallsgenerator 30 berechneten Sendezeiten
überein, so aktiviert der Schaltuhrkreis 34 einen Sendekreis 36.
[0030] Dieser ist eingangsseitig mit dem Speicher 24 verbunden und übernimmt von diesem
bei Aktivierung jeweils einen kompletten Datensatz mit dem schon oben beschriebenen
Aufbau "Blockanfangsmarke, Meßdaten, Identifizierungsdaten, Blockendemarke", setzt
diesen Datensatz in serielle Darstellung um und moduliert unter Verwendung des seriellen
Bitmusters des Ausgangssignal eines zum Sendekreis 36 gehörenden, in der Zeichnung
nicht separat wiedergegebenen HF-Generators, der eine Sendeleistung von etwa 20 mW
aufweist und im höheren MHz bzw. im unteren GHz-Bereich arbeitet.
[0031] Die Energieversorgung des Sendekreises 36 erfolgt von einer Langzeit-Sendebatterie
38, die die zum Betreiben des Sendekreises notwendige Leistung von etwa 200 mW für
die oben genannten kurzen Sendeperioden über eine Zeitdauer von etwa 10 Jahren bereitstellen
kann.
[0032] Die Versorgung der elektronischen logischen Schaltuhrkreise der Meßeinheit 10 erfolgt
dagegen über eine Langzeit-Meßbatterie, die in Figur 1 nur schematisch eingezeichnet
ist, ohne die Verbindungen zu den einzelnen Schaltuhrkreisen im einzelnen anzugeben.
[0033] Um dem Verbraucher eine Information darüber zu geben, welche Daten von der Meßeinheit
10 an die Auswerteeinheit 16 übertragen werden, ist eine Anzeigeeinheit 42 ebenfalls
an den Ausgang des Speichers 24 angeschlossen.
[0034] Die Auswerteeinheit 16 hat einen Empfangskreis 44, der die an der Antenne 14 erhaltenen
Signale demoduliert und formt. Der dann erhaltene Signalstrom wird auf einen Eingang
eines Rechners 46 gegeben, der bezüglich der Auswertung und Speicherung einlaufender
Meßdaten nach dem in Figur 2 wiedergegebenen Blockdiagramm arbeitet.
[0035] Der Rechner prüft den einlaufenden Signalstrom zunächst auf das Auftreten einer Blockanfangmarke.
Wird eine solche festgestellt, werden die nachfolgenden Signale eingelesen, bis eine
Blockendemarke festgestellt ist.
[0036] Von dem so erhaltenen Datensatz werden die Blockmarken abgespalten und das Prüfbit
separiert. Aus den Meßdaten wird dann eine Kontroll-Prüfzahl berechnet, die anschließend
mit der übermittelten Prüfzahl verglichen wird. Stimmen die beiden Prüfzahlen nicht
überein, erfolgt ein Rücksprung zum Anfangspunkt der Routine.
[0037] Stimmen die beiden Prüfzahlen überein, holt der Rechner 46 aus einem mit ihm verbundenen
Schreib/Lesespeicher 48, der ein ausreichend großes RAM oder eine Festplatte oder
ein Diskettenlaufwerk sein kann, einen oder mehreren der dort abgespeicherten früher
übermittelten Meßdatensätze der gemäß Identifikationssignal zum erhaltenen Meßdatensatz
gehörenden Meßeinheit.
[0038] In einem weiteren Block wird nun der neue Meßdatensatz einer Plausibilitätsprüfung
unterzogen, die für eine Wärmeverbrauchsmessung z.B. einfach darin bestehen kann,
zu prüfen, ob der neue Wärmeverbrauchswert größer ist als der zuletzt abgespeicherte.
Für kompliziertere Anwendungen kann die Plausibilitätsprüfung auch darin bestehen,
zu prüfen, ob der gerade erhaltene Meßdatensatz eine stetige und plausible Weiterentwicklung
einer Mehrzahl zuvor erhaltener Datensätze darstellt.
[0039] Man kann bei der Plausibilitätsprüfung auch die früher erhaltenen Meßdatensätze für
andere Meßeinheiten zuziehen, wenn deren Meßsignale in einem sachlichen Zusammenhang
stehen.
[0040] Genügt der gerade erhaltene Meßdatensatz auch der Plausibilitätsprüfung, so wird
der Meßdatensatz mit der von einem Uhren-Baustein 50 des Rechners 46 bereitgestellten
Zeit zusammengefaßt und in einem für die betrachtete Meßeinheit 10 vorgesehenen Feld
des Schreib/Lesespeichers 48 abgelegt.
[0041] Dieses Feld kann in der Praxis aus nur einer einzigen Speicherzelle bestehen, vorzugsweise
umfaßt der Speicherbereich aber mindestens so viel Speicherzellen für Datensätze,
wie sie von einer Meßeinheit 10 pro Tag gesendet werden.
[0042] Der Schreib/Lesespeicher 48 wird von einer übergeordneten, in der Zeichnung nicht
wiedergegebenen Leitstelle über ein Modem 52 in der Regel einmal pro Tag ausgelesen.
Beim Modem 52 kann es sich beispielsweise um eine TEMEX-Einheit handeln.
[0043] Erfüllt ein ansonsten korrekter Datensatz die Plausibilitätsprüfung nicht, so wird
dieser Datensatz ebenfalls zusammen mit der Uhrzeit in einem Fehlerspeicher 54 abgelegt,
der ebenfalls ein Schreib/Lesespeicher ist und zusammen mit dem Schreib/Lesespeicher
48 über das Modem 52 von der zentralen Leitstelle ausgelesen wird, die dann aus den
aufgetretenen Fehlern Rückschlüsse über etwa zu treffende Reparaturmaßnahmen oder
Verbesserungen an der Installation trifft. In der Praxis können der Schreib/Lesespeicher
48 und der Fehlerspeicher 54 Teilbereiche eines einzigen grossen Speichers sein.
[0044] Zur lokalen Prüfung und Wartung des Rechners 46 kann an diesen ein Tastenfeld 56
und ein Monitor 58 angeschlossen werden, z.B. in Form eines tragbaren Rechners.
[0045] Aus der oben gegebenen Beschreibung der Anlage nach Figur 1 ist ersichtlich, daß
diese vollständig ohne Datenübertragung in Richtung von der Auswerteeinheit zu den
verschiedenen Meßeinheiten auskommt. Man braucht daher den in der Praxis aufwendigen
Empfangskreis 44 nur einmal vorzusehen. Eine zeitgenaue Erfassung der Meßdaten ist
gewährleistet, obwohl die in den einzelnen Meßeinheiten enthaltenen Uhrenbausteine
im Laufe der Zeit durch geringe Fertigungsfehler von der Echtzeit wegdriften. Eine
Nachstellung der lokalen Zeit in den einzelnen Meßeinheiten ist aber bei dem oben
beschriebenen Verfahren der Übertragung der Meßdaten zur Auswerteeinheit nicht notwendig.
[0046] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Elektronik der Meßeinheiten 10 weiter
vereinfacht. Zum einen wird jeweils ausgehend von der gerade geltenden Sendezeit nur
eine einzige nächste Sendezeit nach dem Zufallsprinzip errechnet, also ein nächster
Sendezeitpunkt, der beim betrachteten Ausführungsbeispiel bei einem beliebigen Zeitpunkt
innerhalb von vier Stunden nach der gerade geltenden Sendezeit liegt. Auch ist der
Sendekreis 36 direkt mit dem Ausgang des Rechenkreises 22 verbunden.
[0047] Bei der weiter abgewandelten Anlage nach Figur 4 ist an den Ausgang des Speichers
24 ein weiterer Speicher 60 angeschlossen, der den jeweils zuletzt gesendeten Meßdatensatz
übernimmt (C=Taktklemme, I=Dateneingang, O=Datenausgang). Die Ausgänge der Speicher
24 und 60 sind mit den Eingängen eines Komparators 62 verbunden, der dann ein Ausgangssignal
bereitstellt, wenn sich die beiden Eingangssignale um mehr als einen vorgegebenen
Wert unterscheiden, der beispielsweise an einem Potentiometer 64 eingestellt werden
kann. Zwischen den Ausgang des Schaltuhrkreises 34 und die Steuerklemme des Sendekreises
36 ist ein UND-Glied 66 eingefügt, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Komparators
62 verbunden ist. Auf diese Weise unterbleibt eine Ansteuerung des Sendekreises 36
so lange, wie sich die Meßdaten nur unwesentlich geändert haben.
1. Verfahren zum Übertragen von Meßdaten von einer Mehrzahl von Meßeinheiten (10) zu
einer zentralen Auswerteeinheit (16), bei dem
a) die Meßeinheiten (10) zu unterschiedlichen Zeitpunkten über eine auf gemeinsamer
Arbeitsfrequenz arbeitende Funk-Datenübertragungsstrecke mit der Auswerteeinheit (16)
verbunden werden;
b) in der Meßeinheit (10) die zu übertragenden Meßdaten zusammen mit einem die Meßeinheit
(10) charakterisierenden Identifikationssignals zu einem Datensatz zusammengestellt
werden;
c) die Meßeinheiten (10) ihre Datensätze zu stochastisch vorgegebenen Zeitpunkten
auf die Datenübertragungsstrecke geben; und
d) die Auswerteeinheit (16) aus den auf der Arbeitsfrequenz dort empfangenen Signalfolgen
solche aussondert, die überlappenden Datensätzen entsprechen und die nach dieser Aussonderung
verbleibenden Signalfolgen, die einem einzigen Datensatz entsprechen, zur weiteren
Auswertung übernimmt;
dadurch gekennzeichnet, daß
e) die Meßeinheiten (10) Meßdatensätze in regelmäßeigen Abständen speichern und
zwischen den Speicherzeitpunkten jeweils eine Mehrzahl von stochastisch verteilten
Sendezeitpunkten vorgeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinheiten (10) die zuletzt gesendeten Meßdaten speichern und die stochastische
Bestimmung eines nächsten Sendezeitpunktes erst dann erfolgt odere aktiviert wird,
wenn sich die momentanen Meßdaten von den zuletzt gesendeten Meßdaten um mehr als
einen vorgegebenen Wert unterscheiden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheiten (10)
aus den zu übertragenden Meßdaten eine Prüfzahl nach einem vorgegebenen Algorithmus
berechnen und ein entsprechendes Prüfsignal den Meßdaten beistellen und so einen erweiterten
Datensatz bilden, daß die Auswerteeinheit (16) aus den erweiterten Datensätzen das
Prüfsignal abspaltet, aus den Meßdaten nach dem gleichen vorgegebenen Algorithmus
eine Kontroll-Prüfzahl berechnet und einen übernommenen Datensatz nur dann abspeichern,
wenn die dem übertragenen Prüfsignal entsprechende Prüfzahl und die Kontroll-Prüfzahl
übereinstimmen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit
(16) zusammen mit einem als korrekt erkannten Datensatz die Uhrzeit abspeichert, zu
welchem dieser Datensatz erhalten wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Uhrenbaustein (50) der
Auswerteeinheit (16) in Abständen auf Normalzeit gestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit
(16) einen korrekt übertragenen Datensatz mit mindestens einem der zuvor erhaltenen
Datensätze gemäß vorgegebenen Kriterien vergleicht und nur dann abspeichert, wenn
der neue Datensatz diesen Kriterien genügt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (16) über
den Kriterien nicht genügende Datensätze Protokoll führt, diese vorzugsweise zusammen
mit der Zeit ihres Einlaufes und der Art der Nichterfüllung der Kriterien abspeichert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung
der stochastischen Sendezeitpunkte durch einen Zufallsgenerator (30) ausgehend von
einer für jede Meßeinheit (10) charakteristischen Ausgangszahl erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der stochastischen
Sendezeitpunkte zusätzlich in Abhängigkeit von einer sich unkontrolliert ändernden
physikalischen Variablen erfolgt.
1. A method for transferring measured data from a plurality of metering units (10) to
a central processing unit (16), wherein
a) the metering units (10) are connected to the processing unit (16) at different
times through a radio data transfer channel;
b) the measured data to be transferred and an identifying signal characterizing the
respective metering unit (10) are combined in the metering unit (10) to form a data
set;
c) the metering units (10) supply their data sets to the data transfer channel at
times being determined in stochastic manner; and
d) the processing unit (16) eliminates from the succession of signals received at
the operating frequency those corresponding to overlapping data sets and accepts the
successions of signals remaining after such elimination and corresponding to a single
data set for further processing;
characterized in that
e) the metering units (10) store measured data sets in regular intervals and define
a plurality of stochastically distributed transmission times lying between the data
storing times.
2. The method as in claim 1, characterized as in that the metering units (10) store the
previously sent measured data and in that stochastic determination of the next send
time is effected or activated only then, when the actual measured data differ from
the previously sent measured data by more than a predetermined amount.
3. The method as in claim 1 or 2 characterized in that the metering units (10) calculate
from the measured data to be transferred a check number in accordance with a predetermined
algorithm and in that a corresponding check signal is associated to the measured data
to form an extended data set, in that the processing unit (16) separates the check
signal from the extended data set, calculates in accordance with said predetermined
algorithm a countercheck-check number from the measured data and stores a transferred
data set only, if the check number corresponding to the transmitted check signal and
the countercheck-check number are equal.
4. The method as in one of claims 1 to 3, characterized in that the processing unit (16)
stores the time, when a data set was received, together with a data set, which has
been recognized as a correct data set.
5. The method as in claim 4, characterized in that a clock circuit (50) of the processing
unit (16) is intermittently reset to standard time.
6. The method as in one of claims 1 to 5, characterized in that the processing unit (16)
compares a correctly transmitted data set with at least one of the previously received
data sets recurring to predetermined criteria and stores a new data set only, if the
latter satisfies these criteria.
7. The method as in claim 6, characterized in that the processing unit (16) records data
sets not satisfying said predetermined criteria, preferably storing these data sets
together with the time, when they have been received, and the kind of non-compliance
with these criteria.
8. The method as in one of claims 1 to 7, characterized in that determination of the
stochastic send times by means of random signal generator (30) is carried out using
a basic number being characteristic for each of the metering units (10), respectively.
9. The method in accordance with claim 8, characterized in that determination of the
stochastic send times is made additionally considering a physical variable changing
in unpredictable manner.
1. Procédé de transmission de données de mesure d'une pluralité d'unités de mesure (10)
à une unité centrale d'interprétation (16), selon lequel
a) les unités de mesure (10) sont reliées à des instants différents à l'unité d'interprétation
(16) au moyen d'un circuit de radiotransmission de données fonctionnant à une fréquence
de travail commune,
b) dans l'unité de mesure (10), les données de mesure à transmettre sont réunies en
un jeu de données conjointement avec un signal d'identification caractérisant l'unité
de mesure (10),
c) les unités de mesure (10) délivrent leurs jeux de données au circuit de transmission
de données à des instants alloués de façon aléatoire, et
d) l'unité d'interprétation (16) élimine, parmi les séquences de signaux qu'elle a
reçues à la fréquence de travail, celles qui correspondent à des jeux de données qui
se chevauchent, et elle transmet, pour poursuivre l'interprétation, les séquences
de signaux restantes à la suite de cette élimination, qui correspondent à un unique
jeu de données,
caractérisé en ce que
e) les unités de mesure (10) enregistrent des jeux de données de mesure à intervalles
réguliers et, entre les instants d'enregistrement, elles allouent chaque fois une
pluralité d'instants d'émission répartis de façon aléatoire.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les unités de mesure (10) enregistrent les données de mesure émises en
dernier, et la détermination aléatoire d'un instant d'émission consécutif n'est ensuite
effectuée ou activée que si les données de mesure momentanées se différencient des
données de mesure émises en dernier de plus d'une valeur prédéfinie.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les unités de mesure (10) calculent, à partir des données de mesure à transmettre,
un numéro de contrôle selon un algorithme prédéfini, et elles adjoignent un signal
de contrôle correspondant aux données de mesure et forment ainsi un jeu étendu de
données, et en ce que l'unité d'interprétation (16) sépare le signal de contrôle du
jeu étendu de données, calcule à partir des données de mesure un numéro de contrôle
de vérification selon le même algorithme prédéfini, et ne mémorise un jeu de données
reçu que si le numéro de contrôle correspondant au signal de contrôle transmis et
le numéro de contrôle de vérification sont identiques.
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité d'interprétation (16) mémorise, conjointement avec un jeu de données
reconnu comme correct, l'heure à laquelle ce jeu de données a été reçu.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un module d'horloge (50) de l'unité d'interprétation (16) est périodiquement
réglé à l'heure légale.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité d'interprétation (16) compare, selon des critères prédéfinis, un
jeu de données correctement transmis avec au moins un des jeux de données antérieurement
reçus, et ne mémorise ce nouveau jeu de données que s'il satisfait à ces critères.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité d'interprétation (16) tient un compte-rendu des jeux de données
qui ne satisfont pas aux critères, de préférence en mémorisant ces jeux de données
conjointement avec leur heure d'arrivée et le type de manquement aux critères.
8. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la détermination des instants aléatoires d'émission s'effectue par un générateur
de hasard (30) à partir d'un nombre initial caractéristique de chaque unité de mesure
(10).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la détermination des instants aléatoires d'émission s'effectue en outre
en fonction d'une variable physique variant de façon incontrôlée.